Klimaneutrale Wärme für Quartierslösungen

Um das 1,5°-Ziel zu erreichen, ist ein rascher Umstieg auf erneuerbare Energien vonnöten. Dies betrifft nicht nur große, thermische Kraftwerke: Im Bereich der Wärmeversorgung werden immer noch deutlich über 80 % des Bedarfs durch fossile Energieträger gedeckt. Aufgrund langer Lebensdauern von Anlagen im Bereich von bis zu 50 Jahren sind einmal getroffene Entscheidungen nur schwer zu korrigieren. Das Bewusstsein für diese, aber auch weitere Schwierigkeiten – wie die technisch erforderliche Kleinteiligkeit der Versorgung und eine unübersichtliche Datenlage – machen Entscheidungsprozesse sehr träge.

Im Forschungsfeld 5 (Klimaneutrale Wärme für Quartierslösungen) werden Methoden und Werkzeuge für eine Vereinfachung der Wärmewende entwickelt. Ziel ist es, möglichst breit anwendbare Methoden herauszuarbeiten und individuelle Planungsleistungen auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Betrachtet wird der Prozess von der Akquise sowie der Qualitätsabschätzung von Datenquellen über die Auslegung und Aufbereitung möglicher Versorgungslösungen bis hin zur Bewertung der Optionen inklusive möglicher Geschäftsmodelle.

Hierzu sichten und bewerten Projektteilnehmende zunächst bestehende Datenquellen. Für eine bestmögliche Übertragbarkeit sollten diese nach Möglichkeit öffentlich und flächendeckend überregional verfügbar sein. Beispiele zu möglichen Wärmequellen umfassen Solarkataster, die mittlerweile in immer mehr Kommunen zur Verfügung stehen, aber auch geologische Informationen zur Abschätzung von Geothermiepotentialen, die meist als Open Data vorhanden sind.

Auch für Wärmebedarfe gibt es mögliche Quellen. Gemessene Verbräuche sind aufgrund der Gesetzeslage nur eingeschränkt verfügbar und beinhalten in der Regel keine Information der zeitlichen Schwankung für einzelne Gebäude. Es gilt also, auf der Basis bestehender Daten ein Modell herauszubilden, dass den Verbrauch möglichst genau abbildet.

Parallel zur Arbeit an den Datenquellen erstellen weitere Projektpartner:innen ein generisches Energiesystemmodell, das durch Berücksichtigung der verfügbaren Daten auf die regionalen Gegebenheiten angepasst wird. Dieses Modell soll alle relevanten Versorgungslösungen abbilden und im Lösungsraum der technisch umsetzbaren Optionen suboptimale Konfigurationen automatisch aussortieren und nach besseren Lösungen suchen. So entsteht aus den Eingangsdaten – ohne weiteres manuelles Zutun – eine Vorauswahl möglicher Versorgungskonzepte.

Damit die Resultate nicht nur in einem hypothetischen Szenario gut funktionieren, wird das Thema Resilienz als eigener Schwerpunkt betrachtet. Hierbei wird zum einen der unbekannten Variable „Natur der Zukunft“ begegnet, durch die sich mit Sicherheit vom Ausgangsszenario abweichende Entwicklungen ergeben werden. Zum Zweiten ist die durchgehende Versorgungssicherheit ein wichtiger Eckpunkt der Konzepterstellung.

Um die Brücke von technisch möglichen Versorgungskonzepten zu deren Finanzierung zu schlagen, werden im Projekt auch mögliche Geschäftsmodelle im Bereich der Wärmeversorgung umrissen und analysiert. Hierbei geht es insbesondere um Modelle, welche sich die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme zunutze machen. Das klassische Modell des Energievertriebs mit jährlicher Rechnung ist nur eine von vielen Optionen.

Zur Sicherstellung der Übertragbarkeit der Methodik aus FF5 findet eine Abstimmung insbesondere mit FF3 und FF6 statt, welche die komplementären Gegebenheiten der Stadt Oldenburg (FF6) sowie ländlicherer Gegenden (abgedeckt in FF3) beitragen können. Für die Entwicklung des eigentlichen Workflows ist vor allem die Kooperation in QA1 (Wärmewende-Plattform) und QA2 (Wissenstransfer) relevant. Daten, wie sie in der im QA1 erarbeiteten Plattform bereitgestellt werden, können wichtige Informationen zu den Rahmenbedingungen der Energiesystemoptimierung liefern. Der Kontakt zu Ausbildung und Handwerk ermöglicht nicht nur einen Wissenstransfer aus dem Projekt heraus, sondern erlaubt zusätzlich die Berücksichtigung bestehender Fähigkeiten bei der Planung der Wärmewende.

zu Forschungsfeld 6 ›